УДК 635.63:631.524.85
Л.А. Чистякова, И.В. Тимошенко, А.Н. Ховрин
В результате оценки солеустойчивости растений огурца по прорастанию семян в солевых растворах выделены источники устойчивости, представляющие большой интерес для селекции F1 гибридов огурца устойчивых к засолению почв. Оценка позволяет ускорить селекционный процесс за счет отбраковки неустойчивых форм.
Ключевые слова: огурец, солеустойчивость, NaCl, засоление почвенного раствора.
Огурец при возделывании на юге России не дает стабильно высоких урожаев из-за почвенно-климатических условий: жары, засухи, частых суховеев, высокого содержания минеральных солей в воде [2].
В последнее время в Ростовской области используют водные источники, характеризующиеся повышенным содержанием солей. Повышенная минерализация поливной воды влияет на концентрацию почвенного раствора, которая при достижении уровня выше определенного порога снижает активность корневой системы. Растения при этом испытывают стресс и снижают урожайности.
Солеустойчивость – одно из важных наследственных свойств культурных и дикорастущих растений в онтогенезе. Это способность растений противостоять засолению, не снижая интенсивности течения основных физиологических процессов. Большинство овощных растений плохо, но неодинаково реагируют на повышенные концентрации почвенного раствора и засоление почвы. По солеустойчивости их можно разделить на три группы:
- соленеустойчивые – кукуруза, морковь, огурец, редис и рассада всех культур: они заметно снижают урожай, сильно замедляют рост или погибают при засолении 0,1–0,4%;
- среднесолеустойчивые – лук, томат, репа, брюква, выдерживающие засоленность до 0,4–0,6%;
- высокосолеустойчивые – свекла, баклажан, капуста, тыква, арбуз, сельдерей, которые переносят засоление до 1%.
Анализ состояния водных ресурсов бассейна реки Дон на территории Ростовской области подтверждает дефицит водных ресурсов и несоответствие качества поверхностных вод действующим нормативам по отдельным показателям. Минерализация воды в реке Дон колеблется от 0,3 до 1,4 мг/л. Воды рек северной части территории Ростовской области имеют повышенную минерализацию (0,5–1,0 г/л), а южной – высокую (более 1 г/л) [1].
Засоление, как причина ухудшения водного баланса и токсического влияния высоких концентраций солей на растения, приводит к созданию в почве низкого (резко отрицательного) водного потенциала, поэтому поступление воды в растения затрудняется. Особенно это проявляется при хлоридном засолении. Отрицательное действие высокой концентрации солей сказывается прежде всего на корневой системе растений огурца. У огурца она стержневая, но относительно слабовыраженная, поэтому основная масса корней расположена в верхнем (15–20 см) слое почвы, где и происходит повышение концентрации почвенного раствора. В результате повреждения проводящей системы растения становятся низкорослыми, часто карликовыми с низкой продуктивностью и товарностью продукции.
Цель исследований: оценка солеустойчивости растений огурца по прорастанию семян в солевых растворах. Исследования проводили в селекционно-семеноводческом центре «Ростовский», ССК «Поиск», расположенном в Октябрьском районе Ростовской области (слобода Красюковская) в пойме реки Грушевка. Опыты закладывали согласно рекомендациям и методическим указаниям [3, 4]. В ходе работы в питомнике исходного материала изучено 42 образца.
Современные гибриды огурца должны обладать не только высокой урожайностью и хорошими качествами плодов, но и достаточным потенциалом адаптации к неблагоприятным факторам внешней среды, таким, как избыточное засоление почв. Первым этапом создания солеустойчивых гибридов огурца является оценка образцов и отбор устойчивых растений в условиях засоления. Наиболее надежную оценку солеустойчивости можно получить путем выращивания растений на почвах с различной степенью засоления. Но такой способ очень трудоемок и требует больших затрат времени. Более перспективны экспресс-методы диагностики, позволяющие в динамике исследовать действие дестабилизирующих факторов, например такие, как метод определения солеустойчивости по прорастанию семян в солевых растворах. Преимуществом этого метода является простота использования и сравнительно небольшое время диагностики. Критериями солеустойчивости служат показатели прорастания семян в солевых растворах по сравнению с прорастанием в воде.
В соответствии с методическими указаниями по определению солеустойчивости овощных культур по прорастанию семян в солевых растворах, семена огурца со всхожестью не менее 90% поместили в чашки Петри по 30 штук, залили по 10 мл раствора NaCl различной концентрации [3]. Повторность вариантов трехкратная. Поставили на проращивание в термостате при температуре 22–25 °C. На седьмые сутки измерили длину всех проростков, затем с учетом амплитуды изменения признака все проростки разделили на пять групп. Каждой группе присвоили балл (высший балл у группы с проростками наибольшей длины). Индекс солеустойчивости рассчитывали по специальной формуле [3].
В растворе с максимальной концентрацией 1,4% наблюдалось резкое снижение всхожести, а также ингибирующее воздействие на проростки огурца. Это позволило с учетом амплитуды признака разделить по солеустойчивости все образцы на три группы: неустойчивые (1–8%), среднеустойчивые (9–16%); устойчивые (более 17%).
F1 Бастион
В результате оценки солеустойчивости были выделены устойчивые гибриды F1 Меренга, F1 Герман и F1 Бастион и инцухт-линии л. 13, у которых индекс солеустойчивости варьировал от 18 до 24%. Средняя устойчивость была выявлена у гибридов F1 Лютояр, F1 Сигурд, F1 Компонист, F1 Эксельсиор, F1 Мария, F1 Мимино, F1 Гуннар, F1 Cu 10641 и девяти линий. Индекс солеустойчивости у них варьировал от 16 до 9%. Неустойчивыми оказались F1 Кибрия, F1 Темп, F1 Магдалена, F1 Cu 10647, F1 Гармония, F1 2943 и тринадцать линий. Их индекс устойчивости варьировал от 8 до 2%
На основе анализа влияния солевого раствора на ростовую активность проростков были выделены образцы F1 Герман, F1 Бастион, F1 Лютояр, л. 4. В водном контроле образцы F1 Сигурд, F1 Гуннар, F1 Темп л. 19, л. 24 имеют самые длинные корешки, но при проращивании в растворе с концентрацией 1,4% у них резко снижается длина. Отсюда следует, что солеустойчивость не зависит от мощности корневой системы проростков огурца. Устойчивость к засолению проявляется как реализация адаптивных возможностей растений огурца. В них происходят физиологические и биохимические процессы, запускающие реакции обмена веществ, которые нейтрализуют негативное действие повышенной концентрации солей.
В результате диагностики солеустойчивости по прорастанию семян в солевых растворах были выделены устойчивые образцы, которые будут использованы для дальнейшей селекционной работы в качестве источников устойчивости к засолению почвенного раствора. Применение оценки солеустойчивости данным методом позволяет ускорить селекционный процесс за счет отбраковки неустойчивых форм.
Библиографический список
- Айдаркина Е. Е. Мониторинг состояния водных ресурсов Ростовской области //Гуманитарные и социальные науки. 2012. № 5. С. 53–62.
- Огнев В. В. Тенденции изменения климата и стратегия селекции овощных культур // Селекция, семеноводство и биотехнологии овощных и бахчевых культур (Доклады III Международной конференции, посвященной памяти Б.В Квасникова). М. 2003. С.363–364.
- Определение солеустойчивости овощных культур по прорастанию семян в солевых растворах: (Методические указания) / ВАСХНИЛ, ВНИИ растениеводства имени Н. И. Вавилова. [Составители В. Н. Синельникова и др.]. 15 с.
- Рекомендации и методические указания по селекции и семеноводству огурца / Под общ. ред. акад. РАСХН В. Ф. Пивоварова и акад. МАИ П. Ф. Кононкова // ВНИИССОК. М. 1999.
Об авторах
Чистякова Любовь Александровна, канд. с. – х. наук,
научный сотрудник
группы селекции тыквенных культур центра селекции и семеноводства Всероссийского НИИ овощеводства (ВНИИО), селекционер селекционно-семеноводческой компании (ССК) «Поиск».
E-mail: lyubov.chistyakova.83@mail.ru
Тимошенко Ирина Васильевна, аспирант
Ховрин Александр Николаевич, канд. с. – х. наук,
доцент,
ведущий научный сотрудник группы селекции столовых корнеплодов и лука ВНИИО, начальник отдела селекции и первичного семеноводства ССК «Поиск».
E-mail: hovrin@poiskseeds.ru
Cucumber: evaluation of salt tolerance
L. A. Chistyakova, PhD, scientist, of breeding of cucurbitaceous crops group, centre of breeding and seed growing (All-Russian Research Institute of Vegetable Growing), breeder of Poisk, breeding and seed production company. E-mail: lyubov.chistyakova.83@mail.ru
I. V. Timoshenko, a postgraduate student
A. N. Khovrin, PhD, associated professor, leading scientist of carrots and onions breeding group (All-Russian Research Institute of Vegetable Growing), head of department of breeding and primary seed growing of Poisk, breeding and seed production company. E-mail: hovrin@poiskseeds.ru.
Summary. As result of the evaluation of salt tolerance of cucumber on seed germination in saline solutions were highlighted sources of resistance which are of great interest for breeding F1 hybrids cucumber resistant to soil salinity. The evaluation speeds up the breeding process because of cull of not resistant specimens.
Keywords: cucumber, salt tolerance, NaCl, salinity of the soil solution.
